Batteries : et si le futur était écrit dans le sel ?

Par Samir Azzemou

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Depuis plusieurs années, les laboratoires cherchent à remplacer le lithium par un autre composé plus efficace et moins coûteux. Une équipe française a dévoilé l'une des orientations possibles : le sodium. Ou, en d'autres termes, du sel. L'un de ses atouts : son abondance.

La batterie est un sujet interminable d'études, de recherche et d'expérimentation. Car la batterie est la source d'énergie de nombreux produits utilisés quotidiennement, comme les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables, sans oublier les montres connectées, les casques Bluetooth, les baladeurs numériques et les voitures électriques. Leur autonomie est un élément primordial pour l'utilisation sans contrainte de tous ces produits.

Batterie Sodium CNRS

Nous avons publié plusieurs articles sur les différents axes d'étude des industriels et des centres de recherche. Changer la forme de la batterie pour qu'elle comble tous les recoins du châssis. Modifier le chipset de contrôle pour réduire le temps de charge (notamment pour atteindre la moitié de la capacité totale). Augmenter la densité des cellules d'énergie dans le même encombrement. Protéger les cellules énergétiques contre l'usure afin qu'elles gardent leur efficacité d'origine. Et bien sûr améliorer le rendement de chaque cellule. Dans ce dernier domaine, les travaux portent tous sur la modification des matériaux qui sont utilisés dans l'électrolyse, notamment le lithium qui est non seulement rare, donc cher, mais aussi fragile et complexe à utiliser.

Une pile qui fonctionne avec du sel

Nous avons évoqué précédemment une pile qui fonctionne avec de l'aluminium, offrant un temps de charge très court et une meilleure longévité, avec une efficacité énergétique quasiment similaire. Aujourd'hui, nous relayons les travaux du réseau français RS2E, qui regroupe des chercheurs (notamment du CNRS et du CEA) et des industriels. Ce réseau a mi au point un prototype de batterie standard (c'est-à-dire du même format que celle utilisée dans l'industrie actuellement) qui s'appuie sur le sodium.

Le principe de ce prototype est le même qu'une batterie lithium-ion : les ions de sodium transitent entre les deux électrodes (dont le composé n'a pas été révélé) pour former le courant électrique. Les performances de cette batterie sont aujourd'hui similaires au lithium-ion à ces débuts : 90 W/h/kg. En revanche, sa durée est supérieure : 2000 cycles de charge sans perte de capacité, alors que le lithium-ion tourne plutôt autour des 1000 cycles. Mais son principal atout est son abondance (sous forme de sel), comme pour l'aluminium, et donc son coût.

Encore des optimisations à réaliser

Il y a en revanche, un inconvénient majeur, au moins pour l'électronique grand public : le sodium est relativement lourd par rapport au lithium (métal le plus léger du tableau périodique des éléments). Donc les batteries sont également plus lourdes. Le sodium n'est donc pas encore une alternative aux batteries de mobiles ou de montres. En revanche, le CNRS évoque davantage le véhicule électrique ou le stockage d'énergie renouvelable intermittente (l'énergie solaire, en gros). Il faudra donc attendre une seconde génération (voire même une troisième génération) avant de voir débarquer du sel dans nos mobiles.

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